Kluthe Magazin
« Fachgerechte Abfallbeseitigung von verbrauchten KSS »
Die Metallbearbeitung ist auf den Einsatz von Kühlschmierstoffen angewiesen. Die Kühlschmierstoffe, kurz KSS, verhindern das Heißlaufen von Werkzeugen und spülen Abrieb aus der Bearbeitungszone. Auch bei guter Pflege verlieren diese Betriebsmittel mit der Zeit ihre Gebrauchseigenschaften. Dann müssen sie ersetzt werden. Bei der Entsorgung von verbrauchten Kühlschmierstoffen ist eine Reihe von gesetzlichen Regelungen zu beachten.
Arten von Kühlschmierstoffen
Die verschiedenen Fertigungsverfahren erfordern unterschiedliche Arten von Kühlschmierstoffen. Die Mittel werden in die Gruppen wassermischbar und nicht wassermischbar eingeteilt.
Bei wassermischbaren Varianten steht die kühlende Wirkung des Wassers im Vordergrund. Dem Wasser wird Öl zugesetzt, um eine Schmierung zu erreichen. Um sich vermischen zu können, brauchen Wasser und Öl einen Emulgator. Die drei Stoffe bilden zusammen eine Emulsion, die oft Bohrmilch genannt wird.
Zur Vermeidung von Bakterienbefall, zum Korrosionsschutz und zur Gewährleistung erforderlicher chemischer und physikalischer Eigenschaften benötigen Emulsionen Zusatzstoffe. Diese Zusatzstoffe werden als Additive bezeichnet. Nicht wassermischbare Kühlschmierstoffe dienen hauptsächlich der Schmierung. Die dadurch bewirkte Verringerung der Reibung führt zur Reduzierung der Wärmeentwicklung.
Nicht wassermischbaren KSS werden auf der Basis von Mineralölen oder Pflanzenölen hergestellt. Die Sicherstellung der benötigten Gebrauchseigenschaften wird durch die Zugabe von Additiven erreicht.
Besondere Regeln beim Umgang und dem Entsorgen
Verbrauchte Kühlschmiermittel gelten als Sonderabfall. Der sichere Umgang und die fachgerechte Abfallbeseitigung setzen die Kenntnis der Eigenschaften der verwendeten Stoffe voraus. Die Hersteller und Lieferanten halten aus diesem Grund für jeden einzelnen Stoff Sicherheitsdatenblätter für das richtige Entsorgen bereit. Die Sicherheitsdatenblätter enthalten unter anderem Hinweise auf gefährliche Merkmale und Vorgaben für den Umgang und die Abfallbeseitigung. Nur zugelassene Fachbetriebe dürfen Schmierstoffe dieser Klasse entsorgen.
Diese Firmen unterliegen der Überwachung durch die zuständigen Behörden und haben einen Eignungsnachweis für diese Tätigkeiten erbracht.
Voraussetzung für die Entsorgung ist das getrennte Sammeln und Lagern der Abfallstoffe. Die Lager für die Abfälle und auch für die Vorräte müssen technischen Regeln entsprechen, die den Umweltschutz sicherstellen. Auslaufende Stoffe dürfen nicht ins Erdreich oder in die Kanalisation gelangen. Sammelbehälter stehen deshalb in der Regel auf Auffangwannen. Eine weitere Lösung sind doppelwandige Behälter.
Verlängerung der Standzeit durch KSS-Pflege
Beim Einsatz von Kühlschmierstoffen reichern sich diese mit Abrieb, kleinen Spänen, Staub und Fremdölen an. Kühlschmierstoffemulsionen verlieren durch Verdunstung einen Teil des Wassers. Sie müssen deshalb laufend überwacht werden. Bei längeren Stillstands-Zeiten können sich Keime in den Emulsionen ansiedeln. Nicht wassermischbare Versionen können aus der Umgebung Wasser aufnehmen, das sich später wieder absetzt und zu Störungen im Betrieb führen kann. Diese Einflüsse begrenzen die Einsatzdauer der Betriebsmittel.
Vorrang vor der Beseitigung von Abfällen hat die Abfallvermeidung. Durch eine gezielte Pflege lässt sich die Standzeit deutlich verlängern. Mit Hilfe von Filtern können feste Fremdstoffe entfernt werden. Fremdöle lassen sich durch Ölabscheider entfernen oder durch Skimmer von der Oberfläche absaugen.
Kühlschmierstoffe fachgerecht entsorgen
Nichtwassermischbare Schmierstoffe sind in der Regel brennbar. Die Abfälle werden deshalb häufig zur Gewinnung von Wärmeenergie genutzt. Es besteht auch die Möglichkeit, diese Stoffe zu raffinieren. Dabei werden sie durch mehrfache Destillation in ihre Bestandteile zerlegt. Aus den Bestandteilen werden wieder Schmierstoffe hergestellt. Schmierstoffemulsionen enthalten über 90% Wasser. Beim Entsorgen wird diesen Stoffgemischen zunächst das Wasser entzogen und als Brauchwasser zurückgewonnen. Dafür stehen unterschiedliche Verfahren zur Verfügung, die unter den Begriff Emulsionstrennung zusammengefasst werden.
Bei allen Verfahren bleiben Rückstände übrig, die eine Entsorgung durch zum Beispiel energetische Nutzung erfordern können. Die Rückgewinnung von Brauchwasser erfolgt durch physikalisch-chemische Emulsionstrennung, Vakuumdestillation oder Membranfiltration. Fallen in einem Betrieb mehr als 1000 Kubikmeter Emulsion im Jahr an, lohnt sich die Investition in derartige Technik. Die Entsorgungskosten und der Transportaufwand verringern sich dadurch erheblich.
Physikalisch-chemische Emulsionstrennung
Bei der physikalisch-chemischen Emulsionstrennung werden dem Gemisch Stoffe zugesetzt, die die Wirkung der Emulgatoren stören. Dadurch trennen sich die Bestandteile voneinander. Das Wasser setzt sich unten ab, das Öl bildet eine eigene Phase auf der Oberfläche. Die beiden Phasen können dann in Ölabscheidern oder Separatoren (Zentrifugen) mechanisch voneinander getrennt werden.
Vakuumdestillation
Bei der Vakuumdestillation werden die unterschiedlichen Siedepunkte der beteiligten Stoffe ausgenutzt. Durch Wärmezufuhr kommt es zur Verdampfung. Im Dampf ist der Wasseranteil deutlich höher als in der Flüssigkeit. Der Dampf wird aufgefangen und kondensiert. Dabei gibt er die zuvor aufgenommene Wärme wieder ab. Unterschiedliche Drücke beim Verdampfen und Kondensieren haben unterschiedliche Siedetemperaturen zur Folge. Ein Temperaturgefälle ermöglicht die Rückgewinnung der Kondensationswärme für das Verdampfen der Flüssigkeit. Deshalb erfolgen die Verdampfung bei Unterdruck und die Kondensation bei Normaldruck in getrennten Räumen eines Apparates. Das im Dampf enthaltene Öl lässt sich anschließend mechanisch entfernen.
Membranfiltration
Membranfilter sind in der Lage, die großen Ölmoleküle zurückzuhalten und das Wasser passieren zu lassen. Bei der Membranfiltration steht die Emulsion unter einem sehr hohen Druck. Das Wasser kann wiederverwendet oder gefahrlos in die Kanalisation eingeleitet werden.
Gesetzliche Regeln für die Entsorgung von Kühlschmierstoffen
Wer Kühlschmierstoffe entsorgen will, muss in der Europäischen Union und in Deutschland strenge gesetzliche Vorschriften beachten. Die Regeln sind erforderlich, um den Umweltschutz und den Gesundheitsschutz zuverlässig einzuhalten. Die Grundlage für die einzelnen Regelungen bildet das Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG).
Darin ist festgehalten, wer Abfälle entsorgen darf und wie das zu erfolgen hat. Auf dem Kreislaufwirtschaftsgesetz bauen zahlreiche Rechtsverordnungen und Verwaltungsvorschriften auf.
Wichtig ist, dass die KSS-Entsorgung nur von zugelassenen Fachbetrieben durchgeführt werden darf, von denen ein Nachweis über die fachgerechte Abfallentsorgung erbracht werden muss. Einzelheiten und konkrete Maßnahmen beschreibt die VDI-Richtlinie: VDI 3397 Blatt 3 mit dem Titel „Entsorgung von Kühlschmierstoffen“. Darin sind die zutreffenden rechtlichen Vorschriften und die möglichen Verfahren zur Abfallbehandlung erläutert. Außerdem leistet diese Richtlinie eine wertvolle Hilfestellung für die Entwicklung betrieblicher Konzepte zur Entsorgung.
